JPH0823228A - アンテナ装置 - Google Patents
アンテナ装置Info
- Publication number
- JPH0823228A JPH0823228A JP15375194A JP15375194A JPH0823228A JP H0823228 A JPH0823228 A JP H0823228A JP 15375194 A JP15375194 A JP 15375194A JP 15375194 A JP15375194 A JP 15375194A JP H0823228 A JPH0823228 A JP H0823228A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna device
- reflector
- radiating elements
- width
- distance
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- Pending
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- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ビームアンテナにおいて、反射板の面積を小
型化する。 【構成】 長さ０．４波長以下の金属導体からなる無給
電素子を放射素子との間隔が０．２５波長以上に配置す
る。 【効果】 反射板が小型化され、風の影響その他の設置
条件が緩和される。
型化する。 【構成】 長さ０．４波長以下の金属導体からなる無給
電素子を放射素子との間隔が０．２５波長以上に配置す
る。 【効果】 反射板が小型化され、風の影響その他の設置
条件が緩和される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は移動通信用基地局アンテ
ナに利用する。特に、一つのアンテナ構成により水平面
内に二つのビーム幅を有するアンテナ装置に利用する。
このアンテナ装置は８００ＭＨｚおよび１５００ＭＨｚ
用に開発されたものであるが、他の周波数にも利用する
ことができる。
ナに利用する。特に、一つのアンテナ構成により水平面
内に二つのビーム幅を有するアンテナ装置に利用する。
このアンテナ装置は８００ＭＨｚおよび１５００ＭＨｚ
用に開発されたものであるが、他の周波数にも利用する
ことができる。
【０００２】
【従来の技術】従来例を図７ないし図９を参照して説明
する。ここで従来例技術として説明する発明は、本願出
願人の先願特願平５−１９１４１４号（本願出願時にお
いて未公開）の明細書および図面に記載された発明であ
って、本願出願時において未だ公知ではない。本願発明
はこの先願に記載された未公開の発明のさらなる改良に
関するものである。
する。ここで従来例技術として説明する発明は、本願出
願人の先願特願平５−１９１４１４号（本願出願時にお
いて未公開）の明細書および図面に記載された発明であ
って、本願出願時において未だ公知ではない。本願発明
はこの先願に記載された未公開の発明のさらなる改良に
関するものである。
【０００３】図７は従来例装置の構成図である。図８は
従来例装置の斜視図である。図９は従来例装置における
反射板の幅とビーム幅との関係を示す図である。横軸に
反射板の幅（波長）をとり、縦軸にビーム幅（ｄｅｇ）
をとる。図７に示すように、従来例装置は、主反射板
３、幅反射板６１、６２、放射素子１１、１２、給電線
２１、２２、ハイブリッド回路４により構成される。ハ
イブリッド回路の給電端子５１、５２では、放射素子１
１、１２の送信または受信信号に位相差を与えて、それ
ぞれに主放射方向の異なる指向性が形成される。図８に
示すように、反射板の幅Ｗ、副反射板の高さＴ、反射板
と放射素子の間隔Ｄ、放射素子の間隔Ｓ、放射素子の縦
方向のズレＨによって水平面内指向性が変化する。な
お、所望の水平面内指向性半値角は６０°とする。図９
に示す例では、Ｔ＝０．１５λ、Ｄ＝０．２５λ、Ｓ＝
０．３５λ、Ｈ＝０．５λとしたときの反射板の幅に対
するビーム幅を計算したもので、６０°ビーム幅を得る
ためには反射板幅は約１．１λ以上必要である。ここに
λは送信信号または受信信号の波長を表す。
従来例装置の斜視図である。図９は従来例装置における
反射板の幅とビーム幅との関係を示す図である。横軸に
反射板の幅（波長）をとり、縦軸にビーム幅（ｄｅｇ）
をとる。図７に示すように、従来例装置は、主反射板
３、幅反射板６１、６２、放射素子１１、１２、給電線
２１、２２、ハイブリッド回路４により構成される。ハ
イブリッド回路の給電端子５１、５２では、放射素子１
１、１２の送信または受信信号に位相差を与えて、それ
ぞれに主放射方向の異なる指向性が形成される。図８に
示すように、反射板の幅Ｗ、副反射板の高さＴ、反射板
と放射素子の間隔Ｄ、放射素子の間隔Ｓ、放射素子の縦
方向のズレＨによって水平面内指向性が変化する。な
お、所望の水平面内指向性半値角は６０°とする。図９
に示す例では、Ｔ＝０．１５λ、Ｄ＝０．２５λ、Ｓ＝
０．３５λ、Ｈ＝０．５λとしたときの反射板の幅に対
するビーム幅を計算したもので、６０°ビーム幅を得る
ためには反射板幅は約１．１λ以上必要である。ここに
λは送信信号または受信信号の波長を表す。
【０００４】このような構造のアンテナ装置では、この
二つの放射素子の給電回路にハイブリッド回路を設け、
そのハイブリッド回路で二つの放射素子の相互給電位相
を加減することにより、合成ビームの方向を制御するこ
とができる。この二つの放射素子をその偏波方向（垂直
偏波であれば垂直方向、水平偏波であれば水平方向）に
ずらして配置することにより、素子間の結合減衰量が大
きくなる。したがって、水平方向の素子間隔を小さくし
てグレーティングサイドロープを抑え、しかも結合減衰
量を大きくしてインピーダンスの周波数特性を良好に保
つことができる。
二つの放射素子の給電回路にハイブリッド回路を設け、
そのハイブリッド回路で二つの放射素子の相互給電位相
を加減することにより、合成ビームの方向を制御するこ
とができる。この二つの放射素子をその偏波方向（垂直
偏波であれば垂直方向、水平偏波であれば水平方向）に
ずらして配置することにより、素子間の結合減衰量が大
きくなる。したがって、水平方向の素子間隔を小さくし
てグレーティングサイドロープを抑え、しかも結合減衰
量を大きくしてインピーダンスの周波数特性を良好に保
つことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のアン
テナ装置は、その外形寸法が波長に依存するため、これ
以上小型化することができない。そのため、同じ特性を
維持しながら受風面積その他の設置条件を緩和すること
は不可能である。
テナ装置は、その外形寸法が波長に依存するため、これ
以上小型化することができない。そのため、同じ特性を
維持しながら受風面積その他の設置条件を緩和すること
は不可能である。
【０００６】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、特性を維持しながら反射板の面積を低減さ
せ、受風面積その他の設置条件を緩和することができる
アンテナ装置を提供することを目的とする。本発明は反
射板を小型化することを目的とする。アンテナ装置が受
ける風圧を小さくすることを目的とする。
であって、特性を維持しながら反射板の面積を低減さ
せ、受風面積その他の設置条件を緩和することができる
アンテナ装置を提供することを目的とする。本発明は反
射板を小型化することを目的とする。アンテナ装置が受
ける風圧を小さくすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、反射板と、こ
の反射板に対して平行に１λ間隔以下に配置された二つ
の放射素子とを備えたアンテナ装置である。ここで、本
発明の特徴とするところは、この二つの放射素子につい
て反射板と相対する方向に、それぞれ無給電素子を配置
することを特徴とする。
の反射板に対して平行に１λ間隔以下に配置された二つ
の放射素子とを備えたアンテナ装置である。ここで、本
発明の特徴とするところは、この二つの放射素子につい
て反射板と相対する方向に、それぞれ無給電素子を配置
することを特徴とする。
【０００８】すなわち、本発明は、反射板と、この反射
板に対してそれぞれ距離Ｄだけ離れ平行に配置された二
つの放射素子とを備え、この二つの放射素子は互いに平
行でありその間隔はＳであり、長手方向に距離Ｈだけず
れて配置されたアンテナ装置である。
板に対してそれぞれ距離Ｄだけ離れ平行に配置された二
つの放射素子とを備え、この二つの放射素子は互いに平
行でありその間隔はＳであり、長手方向に距離Ｈだけず
れて配置されたアンテナ装置である。
【０００９】ここで、本発明の特徴とするところは、こ
の二つの放射素子は、その送信信号または受信信号にそ
れぞれ所定の位相差φを与えて合成ビーム方向を設定す
るハイブリッド回路に接続され、この二つの放射素子の
放射方向に距離Ｇだけ離れた位置にそれぞれこの二つの
放射素子に平行でありその長さがＬである無給電素子を
配置したところにある。
の二つの放射素子は、その送信信号または受信信号にそ
れぞれ所定の位相差φを与えて合成ビーム方向を設定す
るハイブリッド回路に接続され、この二つの放射素子の
放射方向に距離Ｇだけ離れた位置にそれぞれこの二つの
放射素子に平行でありその長さがＬである無給電素子を
配置したところにある。
【００１０】前記反射板は、主反射板と、この主反射板
の両端から前記二つの放射素子に平行に突出する副反射
板とを備え、この主反射板の幅はＷであり、この副反射
板の幅はＴであることが望ましい。
の両端から前記二つの放射素子に平行に突出する副反射
板とを備え、この主反射板の幅はＷであり、この副反射
板の幅はＴであることが望ましい。
【００１１】Ｇ≧０．２５λ、Ｌ＜０．５λ、０．５λ
＜Ｗ＜λ、０．１λ＜Ｔ＜０．２λ、０．４λ＜Ｈ＜
０．５λ、０．３λ＜Ｓ＜０．４λ であることが望ま
しい。ただし、λは送信信号または受信信号の波長を表
す。また、φ≒９０度 であることが望ましい。
＜Ｗ＜λ、０．１λ＜Ｔ＜０．２λ、０．４λ＜Ｈ＜
０．５λ、０．３λ＜Ｓ＜０．４λ であることが望ま
しい。ただし、λは送信信号または受信信号の波長を表
す。また、φ≒９０度 であることが望ましい。
【００１２】
【作用】放射素子の前面に無給電素子を取付けることに
より、無給電素子が導波素子となって水平面内指向性の
半値角が狭くなる。したがって、背面の反射板を小さく
することができる。特にその幅を狭くすることができ
る。この設置条件は理論的に未だ解析されていない。発
明者らはさまざまな試行を行った。その中で、比較的効
果が顕著である範囲として、Ｇ≧０．２５λ、Ｌ＜０．
５λ、０．５λ＜Ｗ＜λ、０．１λ＜Ｔ＜０．２λ、
０．４λ＜Ｈ＜０．５λ、０．３λ＜Ｓ＜０．４λを実
験的に得た。しかし、効果がある範囲はこの範囲に限る
ものではなく、複数のパラメタが相互に複雑に影響する
ことが認められる。
より、無給電素子が導波素子となって水平面内指向性の
半値角が狭くなる。したがって、背面の反射板を小さく
することができる。特にその幅を狭くすることができ
る。この設置条件は理論的に未だ解析されていない。発
明者らはさまざまな試行を行った。その中で、比較的効
果が顕著である範囲として、Ｇ≧０．２５λ、Ｌ＜０．
５λ、０．５λ＜Ｗ＜λ、０．１λ＜Ｔ＜０．２λ、
０．４λ＜Ｈ＜０．５λ、０．３λ＜Ｓ＜０．４λを実
験的に得た。しかし、効果がある範囲はこの範囲に限る
ものではなく、複数のパラメタが相互に複雑に影響する
ことが認められる。
【００１３】この二つの放射素子の給電回路にハイブリ
ッド回路を設け、そのハイブリッド回路で二つの放射素
子の相互給電位相を加減することにより、合成ビームの
方向を制御することができる。ハイブリッド回路で二つ
の放射素子に与える位相差はほぼ９０度とすることがハ
イブリッド回路の構成上から便利であるが、必ずしもこ
の位相差は９０度であることは必要でなく、その指向特
性から任意に設定することができる性質のものである。
ッド回路を設け、そのハイブリッド回路で二つの放射素
子の相互給電位相を加減することにより、合成ビームの
方向を制御することができる。ハイブリッド回路で二つ
の放射素子に与える位相差はほぼ９０度とすることがハ
イブリッド回路の構成上から便利であるが、必ずしもこ
の位相差は９０度であることは必要でなく、その指向特
性から任意に設定することができる性質のものである。
【００１４】本発明は実験的な結果から、通常の八木ア
ンテナでは導波素子と放射素子との間隔は０．２５λ以
下となっているのに対し、本発明によるアンテナ構成で
は０．２５λ以上必要であり、八木アンテナの概念とは
異なる動作を示している。
ンテナでは導波素子と放射素子との間隔は０．２５λ以
下となっているのに対し、本発明によるアンテナ構成で
は０．２５λ以上必要であり、八木アンテナの概念とは
異なる動作を示している。
【００１５】これにより、反射板の面積を同じ特性を維
持しながら小型化するとこができる。このため、風の影
響その他の設置条件を緩和させることができる。
持しながら小型化するとこができる。このため、風の影
響その他の設置条件を緩和させることができる。
【００１６】
【実施例】本発明実施例の構成を図１および図２を参照
して説明する。図１は本発明実施例装置の構成図であ
る。図２は本発明実施例装置の斜視図である。
して説明する。図１は本発明実施例装置の構成図であ
る。図２は本発明実施例装置の斜視図である。
【００１７】本発明は、主反射板３および副反射板６
１、６２からなる反射板と、この反射板に対してそれぞ
れ距離０．２５λだけ離れ平行に配置された二つの放射
素子１１、１２とを備え、この二つの放射素子１１、１
２は互いに平行でありその間隔は０．３５λであり、長
手方向に距離０．５λだけずれて配置されたアンテナ装
置である。
１、６２からなる反射板と、この反射板に対してそれぞ
れ距離０．２５λだけ離れ平行に配置された二つの放射
素子１１、１２とを備え、この二つの放射素子１１、１
２は互いに平行でありその間隔は０．３５λであり、長
手方向に距離０．５λだけずれて配置されたアンテナ装
置である。
【００１８】ここで、本発明の特徴とするところは、こ
の二つの放射素子１１、１２は、その送信信号または受
信信号にそれぞれ所定の位相差φ≒９０度を与えて合成
ビーム方向を設定するハイブリッド回路４に接続され、
この二つの放射素子１１、１２の放射方向に距離０．３
λだけ離れた位置にそれぞれこの二つの放射素子１１、
１２に平行でありその長さが０．４λである無給電素子
７１、７２を配置したところにある。
の二つの放射素子１１、１２は、その送信信号または受
信信号にそれぞれ所定の位相差φ≒９０度を与えて合成
ビーム方向を設定するハイブリッド回路４に接続され、
この二つの放射素子１１、１２の放射方向に距離０．３
λだけ離れた位置にそれぞれこの二つの放射素子１１、
１２に平行でありその長さが０．４λである無給電素子
７１、７２を配置したところにある。
【００１９】主反射板３の幅は０．７５λであり、この
副反射板６１、６２の幅は０．１５λである。
副反射板６１、６２の幅は０．１５λである。
【００２０】次に、図３ないし図６を参照して本発明実
施例の動作を説明する。図３は反射板幅とビーム幅との
関係を示す図である。横軸に反射板幅（波長）をとり、
縦軸にビーム幅（ｄｅｇ）をとる。図４は放射素子と無
給電素子との間隔とビーム幅との関係を示す図である。
横軸に放射素子と無給電素子の間隔（波長）をとり、縦
軸にビーム幅（ｄｅｇ）をとる。図５は無給電素子長が
０．４λのときの水平面内指向性を示す図である。図６
は無給電素子長が０．５λのときの水平面内指向性を示
す図である。図３はＴ＝０．１５λ、Ｄ＝０．２５λ、
Ｓ＝０．３５λ、Ｈ＝０．５λ、Ｇ＝０．３λ、Ｌ＝
０．４λとしたとの反射板３の幅に対するビーム幅を計
算したもので、６０°ビーム幅を得るためには反射板幅
Ｗは０．７５λでよいことがわかる。
施例の動作を説明する。図３は反射板幅とビーム幅との
関係を示す図である。横軸に反射板幅（波長）をとり、
縦軸にビーム幅（ｄｅｇ）をとる。図４は放射素子と無
給電素子との間隔とビーム幅との関係を示す図である。
横軸に放射素子と無給電素子の間隔（波長）をとり、縦
軸にビーム幅（ｄｅｇ）をとる。図５は無給電素子長が
０．４λのときの水平面内指向性を示す図である。図６
は無給電素子長が０．５λのときの水平面内指向性を示
す図である。図３はＴ＝０．１５λ、Ｄ＝０．２５λ、
Ｓ＝０．３５λ、Ｈ＝０．５λ、Ｇ＝０．３λ、Ｌ＝
０．４λとしたとの反射板３の幅に対するビーム幅を計
算したもので、６０°ビーム幅を得るためには反射板幅
Ｗは０．７５λでよいことがわかる。
【００２１】図４はＴ＝０．１５λ、Ｄ＝０．２５λ、
Ｓ＝０．３５λ、Ｈ＝０．５λ、Ｌ＝０．４λ、Ｗ＝
０．７５λとしたときの反射板３の幅に対するビーム幅
を計算したもので、６０°ビーム幅を得るためには無給
電素子７１、７２と放射素子１１、１２の間隔Ｇは０．
３λ以上必要であることがわかる。
Ｓ＝０．３５λ、Ｈ＝０．５λ、Ｌ＝０．４λ、Ｗ＝
０．７５λとしたときの反射板３の幅に対するビーム幅
を計算したもので、６０°ビーム幅を得るためには無給
電素子７１、７２と放射素子１１、１２の間隔Ｇは０．
３λ以上必要であることがわかる。
【００２２】図５はＴ＝０．１５λ、Ｄ＝０．２５λ、
Ｓ＝０．３５λ、Ｈ＝０．５λ、Ｇ＝０．３λ、Ｌ＝
０．４λ、Ｗ＝０．７５λとしたときの無給電素子長に
対する水平面内指向性を計算したもので、６０°ビーム
幅の指向性を得ている。
Ｓ＝０．３５λ、Ｈ＝０．５λ、Ｇ＝０．３λ、Ｌ＝
０．４λ、Ｗ＝０．７５λとしたときの無給電素子長に
対する水平面内指向性を計算したもので、６０°ビーム
幅の指向性を得ている。
【００２３】図６は、図５と同じ条件で、無給電素子長
Ｌ＝０．５λとしたときの水平面内指向性を計算したも
ので、サイドローブが大きくなり６０°ビーム幅を得る
ことができない。したがって、無給電素子長は０．４λ
以下とする必要がある。
Ｌ＝０．５λとしたときの水平面内指向性を計算したも
ので、サイドローブが大きくなり６０°ビーム幅を得る
ことができない。したがって、無給電素子長は０．４λ
以下とする必要がある。
【００２４】図２に示すように放射素子１１、１２の前
面に無給電素子７１、７２を取付けることにより、無給
電素子７１、７２が導波素子となって水平面内指向性の
半値角が狭くなる。通常の八木アンテナでは導波素子と
は放射素子１１、１２の間隔は０．２５λ以下となって
いるのに対して、本発明によるアンテナ構成では０．２
５λ以上必要で従来の八木アンテナの概念とは異なる動
作をしている。
面に無給電素子７１、７２を取付けることにより、無給
電素子７１、７２が導波素子となって水平面内指向性の
半値角が狭くなる。通常の八木アンテナでは導波素子と
は放射素子１１、１２の間隔は０．２５λ以下となって
いるのに対して、本発明によるアンテナ構成では０．２
５λ以上必要で従来の八木アンテナの概念とは異なる動
作をしている。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば反
射板を小型化することができる。反射板を小型化するこ
とにより、アンテナ装置が受ける風圧を小さくして風圧
荷重が小さくなりアンテナ搭載が容易になる。これによ
り、風の影響その他の設置条件を緩和することができ
る。
射板を小型化することができる。反射板を小型化するこ
とにより、アンテナ装置が受ける風圧を小さくして風圧
荷重が小さくなりアンテナ搭載が容易になる。これによ
り、風の影響その他の設置条件を緩和することができ
る。
【図１】本発明実施例装置の構成図。
【図２】本発明実施例装置の斜視図。
【図３】反射板幅とビーム幅との関係を示す図。
【図４】放射素子と無給電素子との間隔とビーム幅との
関係を示す図。
関係を示す図。
【図５】無給電素子長が０．４λのときの水平面内指向
性を示す図。
性を示す図。
【図６】無給電素子長が０．５λのときの水平面内指向
性を示す図。
性を示す図。
【図７】従来例装置の構成図。
【図８】従来例装置の斜視図。
【図９】従来例装置における反射板の幅とビーム幅との
関係を示す図。
関係を示す図。
３ 主反射板 ４ ハイブリッド回路 ６１、６２ 副反射板 １１、１２ 放射素子 ７１、７２ 無給電素子 ５１、５２ 給電端子 ２１、２２ 給電線 Ｗ 主反射板の幅 Ｔ 副反射板の幅 Ｄ 反射板と放射素子の間隔 Ｈ 放射素子の垂直方向の間隔 Ｓ 放射素子の水平方向の間隔 Ｇ 放射素子と無給電素子との間隔 Ｌ 無給電素子の長さ
Claims (6)
- 【請求項１】 反射板と、この反射板に対してそれぞれ
距離Ｄだけ離れ平行に配置された二つの放射素子とを備
え、この二つの放射素子は互いに平行でありその間隔は
Ｓであり、長手方向に距離Ｈだけずれて配置されたアン
テナ装置において、 この二つの放射素子は、その送信信号または受信信号に
それぞれ所定の位相差φを与えて合成ビーム方向を設定
するハイブリッド回路に接続され、 この二つの放射素子の放射方向に距離Ｇだけ離れた位置
にそれぞれこの二つの放射素子に平行でありその長さが
Ｌである無給電素子を配置したことを特徴とするアンテ
ナ装置。 - 【請求項２】 前記反射板は、主反射板と、この主反射
板の両端から前記二つの放射素子に平行に突出する副反
射板とを備え、この主反射板の幅はＷであり、この副反
射板の幅はＴである請求項１記載のアンテナ装置。 - 【請求項３】 Ｇ≧０．２５λ、Ｌ＜０．５λ である
請求項１または２記載のアンテナ装置。ただし、λは送
信信号または受信信号の波長を表す。 - 【請求項４】 ０．５λ＜Ｗ＜λ、０．１λ＜Ｔ＜０．
２λ である請求項３記載のアンテナ装置。 - 【請求項５】 ０．４λ＜Ｈ＜０．５λ、０．３λ＜Ｓ
＜０．４λ である請求項４記載のアンテナ装置。 - 【請求項６】 φ≒９０度 である請求項５記載のアン
テナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15375194A JPH0823228A (ja) | 1994-07-05 | 1994-07-05 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15375194A JPH0823228A (ja) | 1994-07-05 | 1994-07-05 | アンテナ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0823228A true JPH0823228A (ja) | 1996-01-23 |
Family
ID=15569327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15375194A Pending JPH0823228A (ja) | 1994-07-05 | 1994-07-05 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0823228A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008047964A (ja) * | 2006-08-10 | 2008-02-28 | Docomo Technology Inc | アンテナ装置 |
| JP2009111661A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Denki Kogyo Co Ltd | アレイアンテナ |
-
1994
- 1994-07-05 JP JP15375194A patent/JPH0823228A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008047964A (ja) * | 2006-08-10 | 2008-02-28 | Docomo Technology Inc | アンテナ装置 |
| JP2009111661A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Denki Kogyo Co Ltd | アレイアンテナ |
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